【解析】陕西省吴起高级中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

吴起高级中学2019—2020学年度第一学期期末考试
高一物理试卷
一、选择题：(共12小题，每小题4分，其中1-8为单选题，9-12为多选题 ，少选得2分，错选和多选不得分，本题共计48分)
1.在国际单位制中，力学的三个基本单位是( ) A. 秒、牛顿、米 B. 秒、牛顿、千克 C. 千克、牛顿、米 D. 千克、米、秒
【答案】D
【详解】在国际单位制中，力学的三个基本单位是千克、米、秒； A ．秒、牛顿、米，与结论不相符，选项A 错误； B ．秒、牛顿、千克，与结论不相符，选项B 错误； C ．千克、牛顿、米，与结论不相符，选项C 错误； D ．千克、米、秒，与结论相符，选项D 正确．
2.某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x ＝0.5t ＋t 2(m)，则当物体的速度为3 m/s 时，物体已运动的时间为 A. 3 s B. 2.5 s
C. 1.25 s
D. 6 s
【答案】C
【详解】根据x =v 0t +
12
at 2
=0.5t +t 2知，初速度v 0=0.5m/s ，加速度a =2m/s 2． 根据速度时间公式v =v 0+at 得，
1.25s -=
=v v t a
． A. 3 s ，与计算结果不相符，A 错误；
B ．2.5 s ，与计算结果不相符，B 错误；
C ．1.25 s ，与计算结果相符，C 正确；
D ．6 s ，与计算结果不相符，D 错误． 3.关于惯性,下列说法正确的是 ( ) A. 静止的物体没有惯性
B. 运动的物体没有惯性
C. 物体的质量越大, 惯性越大
D. 物体的速度越大, 惯性越大
【答案】C
【详解】ABD ．物体的
惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，选项ABD 错误； C ．质量是惯性大小的量度，即物体的质量越大, 惯性越大，选项C 正确； 故选C.
4.如图所示，自由落下的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度及所受的合外力的变化情况是（ ）
A. 合力变小，速度变小
B. 合力变小，速度变大
C. 合力先变小，后变大；速度先变大，后变小
D. 合力先变大，后变小，速度先变小，后变大 【答案】C 【分析】
小球自由落下，接触弹簧时有竖直向下的速度，接触弹簧后，弹簧被压缩，弹簧的弹力随着压缩的长度的增大而增大．以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大．
【详解】小球自由落下，接触弹簧时有竖直向下的速度．以小球为研究对象，分析小球的受力情况和运动情况：开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，合力变小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力变大．当弹力等于重力时，合力为零，速度最大．故选C ．
【点睛】含有弹簧的问题，是高考的热点．关键在于分析小球的受力情况，来确定小球的运动情况，抓住弹力是变化的这一特点．不能简单认为小球一接触弹簧就做减速运动． 5.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N 1，球对木板的压力
大小为N 2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中
A. N 1始终减小，N 2始终增大
B. N 1始终减小，N 2始终减小
C. N 1先增大后减小，N 2始终减小
D. N 1先增大后减小，N 2先减小后增大 【答案】B
试题分析：对小球进行受力分析如图所示，
设：板与竖直方向夹角为θ，则：2sin mg N θ=
，1tan mg
N θ
=，随着板顺时针方向转动，θ越来越大，因此N 2越来越小，同样1N 也越来越小，答案B 正确． 考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解
6. 如图所示，A 、B 、C 三个物体的质量相等，有F ＝1N 的两个水平力作用于A 、B 两个物体上，A 、B 、C 都静止，则地面对A 物体、A 物体对B 物体、B 物体对C 物体的摩擦力分别为：（ ）
A. 1N、2N、1N
B. 1N、0、1N
C. 0、1N、0
D. 1N、1N、0N
【答案】C
【详解】本题通过整体隔离的模型考查了受力平衡的分析，因为三个物体都静止，所以先以整体为研究对象，可知地面对A的摩擦力为零，再以BC为研究对象，可知A对B的摩擦力大小为1N，再以C为研究对象，因为水平方向不受其它力的作用，利用假设法可知B对C的摩擦力为零，C对
7.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( )．
A. 必定是OA
B. 必定是OB
C. 必定OC
D. 可能是OB，也可能是OC
【答案】A
【详解】以结点O为研究,在绳子均不被拉断时受力图如图.
根据平衡条件,结合力图可以知道:,OA OB OA OC F F F F >>即OA 绳受的拉力最大,而细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同,则当物体质量逐渐增加时,OA 绳的拉力先达到,故OA 最先被拉断.故A 正确，BCD 错误，故选A
8.固定在水平面上的光滑半球半径为R ，球心O 的正上方C 处固定一个光滑定滑轮(大小可忽略)，细线一端拴一小球(可视为质点)置于半球面上A 点，另一端绕过定滑轮，如图所示，现将小球缓慢地从A 点拉向B 点，则此过程中小球对半球的压力大小F N 、细线的拉力大小F T 的变化情况是( )
A. F N 不变，F T 不变
B. F N 不变，F T 变大
C. F N 不变，F T 变小
D. F N 变大，F T 变小 【答案】C
【详解】将球的重力分解为沿绳子方向和沿半径方向，如图：
根据三角形相似有：
N
T F F mg h l R
== 将小球从A 点拉到B 点，在此过程中，l 变小，h 不变，由上面等式可得：F T 变小，F N 不变； A ．F N 不变，F T 不变，与结论不相符，选项A 错误； B ．F N 不变，F T 变大，与结论不相符，选项B 错误； C ．F N 不变，F T 变小，与结论相符，选项C 正确； D ．F N 变大，F T 变小，与结论不相符，选项D 错误； 故选C 。

9.两个共点力的大小分别为5N 和8N, 其合力的大小可能等于( ) A. 2N B. 5N
C. 8N
D. 13N
【答案】BCD
【详解】两力合成时，合力范围为：|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2；故3N≤F ≤13N ； A ．2N ，与结论不相符，选项A 错误； B ．5N ，与结论相符，选项B 正确； C ．8N ，与结论相符，选项C 正确； D ．13N ，与结论相符，选项D 正确； 故选BCD.
10.我国的神州号载人航天飞船已成功的发射并返回地面,飞船中的宇航员在下列哪些情况下处于超重状态?( ) A. 飞船加速上升时 B. 飞船匀速上升时 C. 飞船减速上升时 D. 飞船减速下降时
【答案】AD
【详解】A ．飞船加速上升时，加速度向上，处于超重状态，选项A 正确； B ．飞船匀速上升时，加速度为零，不是超重状态，选项B 错误； C ．飞船减速上升时，加速度向下，处于失重状态，选项C 错误； D ．飞船减速下降时，加速度向上，处于超重状态，选项D 正确； 故选AD.
11.如图所示，M 与N 静止，现当N 缓慢下降一小段距离后重新保持静止，下述说法正确的是( )
A. 地面对M 的摩擦力减小
B. 地面对M 的摩擦力增大
C. M 对地面的压力增大
D. M 对地面的压力减小 【答案】AD
【详解】当N 缓慢下降一小段距离后，与M 连接的细线与水平方向的夹角θ变大，细绳的拉力T 不变；
AB ．对M 受力分析，水平方向：cos f T θ= 则随θ变大f 减小，选项A 正确，B 错误； CD ．对M 受力分析，竖直方向：sin N Mg T θ=- 则随θ变大N 减小，选项D 正确，C 错误； 故选AD. 12.
如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m 的小球．下列关于杆对球的作用力F 的判断中，正确的是（ ）
A 小车静止时，F="mgsin" θ，方向沿杆向上
B 小车静止时，F="mgcos" θ，方向垂直于杆向上 C. 小车向右做匀速运动时，一定有F=mg ，方向竖直向上 D. 小车向右做匀加速运动时，一定有F ＞mg ，方向可能沿杆向上 【答案】C
试题分析：小球和小车具有相同的加速度，当小车静止或匀速直线运动时，小球处于平衡状
态，根据平衡确定弹力的大小和方向．当小车匀加速运动时，抓住小球的合力方向确定弹力的方向．
解：A、小车静止时，小球处于平衡状态，则杆对球的弹力F=mg，方向竖直向上，故A、B 错误．
C、小车向右匀速运动时，小球处于平衡状态，则杆对球的弹力F=mg，方向竖直向上，故C 正确．
D、小球向右匀加速运动时，小球具有向右的加速度，合力向右，根据平行四边形定则知，F＞mg，但是方向不一定沿杆向上，故D错误．
故选C．
【点评】解决本题的关键知道小球和小车具有相同的加速度，结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解，知道杆对小球的弹力方向不一定沿杆．
二、实验题（每空3分，共24分）
13.在利用如图所示装置“探究加速度与力、质量关系”实验中：
⑴某小组的几位同学在讨论制定实验方案时分别提出以下几点意见，你认为不正确的是（）
A.实验中一定要测出加速度的具体数值
B.实验中也可不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下加速度的比值就行了
C.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时最好以F2为横坐标
D.不管是在探究加速度与力的关系时还是在探究加速度与质量关系时，所要测量的物理量都是3个
⑵实验装置如图所示，实验中使小车M做匀加速运动的力与小盘和砝码总质量m重力近似相等的条件是_____________。

⑶在探究加速度与力的关系时，要保持___________不变。

⑷保持小车质量不变，改变砝码盘及砝码质量，该组同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图所示。

该图线不通过原点，其主要原因是___________。

【答案】(1). AD(2). m<<M(3). 小车质量(4). 没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
【详解】（1）[1]．A、在进行数据处理时，可以灵活多变，可以通过测出不同情况下加速度的比值来得出结论，故A错误，B正确；
C、若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时最好以F2为横坐标，看图象是否是一条倾斜的直线，故C正确；
D、不管是在探究加速度与力的关系时还是在探究加速度与质量关系时，所要测量的物理量都是2个，故D错误；
本题选不正确的，故选AD．
（2）[2]．当小盘和砝码的质量远小于小车的质量，即m<<M时，可以认为认为小车做匀加速运动的力与小盘和砝码重力相等．
（3）[3]．探究加速度与力、质量的关系时，应采用控制变量法研究．在探究加速度与力的关系时，要保持小车的质量不变．
（4）[4]．从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消。

该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤。

所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够。

14.“验证力的平行四边形定则”的实验如图（a）所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）图（b ）中的________是力1F 和2F 的合力的理论值；________是力1F 和2F 的合力的实际测量值．
（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：____________（选填“变”或“不变”）
（3）本实验采用的科学方法是_______. A ．理想实验法 B ．等效替代法
C ．控制变量法
D ．建立物理模型法
【答案】 (1). F (2). F ' (3). 不变 (4). B
【详解】（1）12F F 、合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，一定沿AO 方向，由此可知F 是12F F 、合力的理论值，F '是合力的实验值．
（2）由图可知，弹簧秤的最小分度为0.1N ；
则读得：1 2.5?
F N =，2 4.0?F N =． （3）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故选项B 正确．
三、计算题（28分）（1要求写出必要的文字说明和必要的方程2要求书写规范字迹清晰）
15.在平直的高速公路上，一辆汽车正以32m/s 的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为1.5×
103kg ，刹车时汽车所受的阻力为1.2×104N ，
求：
(1)刹车时汽车的加速度；
(2)从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间；
(3)从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离．
【答案】(1)8m/s 2 (2)4s (3)64m
【详解】（1）根据牛顿第二定律可知，汽车刹车时的加速度为：4
231.2108m/s 1.510f a m ⨯===⨯ （2）根据v =v 0+at 可知，从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间032s 4s 8
v t a =
== （3）根据v 2=v 02+2ax 可得，从开始刹车到最终停下，汽车前进的
距离
22
032m 64m 228v x a ===⨯ 16.如图所示工人在推一台割草机，其推力F ＝100 N ，方向与水平面夹角为30°
. (1)若割草机重300 N ，则割草机对地面向下的合力是多少？
(2)如果工人对割草机施加的作用力为拉力，与F 大小相等、方向相反，则割草机作用在地面上的合力又是多少？
【答案】(1)350N (2)250N
【详解】(1)推力向下的分力
F 1＝F sin30°＝50 N ，
对地面作用力
F 合＝F 1＋mg ＝350 N ．
(2)反向施加拉力时
F 合′＝mg －F 1＝250 N ．
17.在水平地面上有一质量为m = 4.0kg 的物体，在水平拉力F 的作用下，由静止开始运动.当t 1=10s 后，拉力大小减为F /3.该物体的v -t 图像如图所示，g 取10m/S 2.求：
(1)物体受到的水平拉力F 的大小；
(2)物体与地面间的动摩擦因数μ.
【答案】(1)F ＝9N (2)μ=0.125
【分析】
先根据v -t 图象的斜率得到物体匀加速和匀减速的加速度，然后根据牛顿第二定律列式，联立方程组求解即可．
【详解】当拉力为F 时物体做匀加速直线运动，加速度为a =
1010
t t ∆=m/s 2=1m/s 2 当拉力大小减小到F /3时物体做匀减速运动，加速度大小为a ′=1020m/s 2=0.5 m/s 2 对加速过程，由牛顿第二定律得：F -f =ma 对减速过程，由牛顿第二定律得：
()3
F f m a =-'- 且f =µmg
解得F ＝9N
μ=0.125
【点睛】本题关键根据速度时间图象得到物体的运动情况，根据运动学公式得到加速度，然后根据牛顿第二定律列式．。